LBO-Kristall


  • Kristallstruktur:Orthorhombisch, Raumgruppe Pna21, Punktgruppe mm2
  • Gitterparameter:a = 8,4473 Å, b = 7,3788 Å, c = 5,1395 Å, Z = 2
  • Schmelzpunkt:Ungefähr 834℃
  • Mohs-Härte: 6
  • Dichte:2,47 g/cm3
  • Wärmeausdehnungskoeffizienten:αx=10,8x10-5/K, αy=-8,8x10-5/K,αz=3,4x10-5/K
  • αx=10,8x10-5/K, αy=-8,8x10-5/K,αz=3,4x10-5/K:3,5 W/m/K
  • Produktdetail

    technische Parameter

    LBO (Lithiumtriborat – LiB3O5) ist heute das am häufigsten verwendete Material für die Second Harmonic Generation (SHG) von 1064-nm-Hochleistungslasern (als Ersatz für KTP) und die Sum Frequency Generation (SFG) von 1064-nm-Laserquellen, um UV-Licht bei 355 nm zu erreichen .
    LBO ist phasenanpassbar für SHG und THG von Nd:YAG- und Nd:YLF-Lasern, wobei entweder Typ-I- oder Typ-II-Wechselwirkung verwendet wird.Für die SHG bei Raumtemperatur kann eine Typ-I-Phasenanpassung erreicht werden und hat den maximalen effektiven SHG-Koeffizienten in den Hauptebenen XY und XZ in einem weiten Wellenlängenbereich von 551 nm bis etwa 2600 nm.SHG-Umwandlungseffizienzen von mehr als 70 % für gepulste und 30 % für cw Nd:YAG-Laser und THG-Umwandlungseffizienzen von über 60 % für gepulste Nd:YAG-Laser wurden beobachtet.
    LBO ist ein ausgezeichneter NLO-Kristall für OPOs und OPAs mit einem weit abstimmbaren Wellenlängenbereich und hohen Leistungen.Diese OPO und OPA, die durch die SHG und THG von Nd:YAG-Lasern und XeCl-Excimer-Lasern bei 308 nm gepumpt werden, wurden berichtet.Die einzigartigen Eigenschaften der Typ-I- und Typ-II-Phasenanpassung sowie des NCPM lassen einen großen Raum in der Forschung und Anwendung von OPO und OPA von LBO.
    Vorteile:
    • Breiter Transparenzbereich von 160 nm bis 2600 nm;
    • Hohe optische Homogenität (δn≈10-6/cm) und frei von Einschlüssen;
    • Relativ großer effektiver SHG-Koeffizient (etwa dreimal so hoch wie der von KDP);
    • Hohe Schadensschwelle;
    • Großer Akzeptanzwinkel und kleiner Walk-Off;
    • Nichtkritische Phasenanpassung (NCPM) vom Typ I und Typ II in einem breiten Wellenlängenbereich;
    • Spektrales NCPM nahe 1300 nm.
    Anwendungen:
    • Mehr als 480 mW Ausgangsleistung bei 395 nm werden durch Frequenzverdopplung eines modengekoppelten 2-W-Ti:Saphir-Lasers (<2 ps, 82 MHz) erzeugt.Der Wellenlängenbereich von 700-900nm wird von einem 5x3x8mm3 LBO-Kristall abgedeckt.
    • Über 80 W grüne Ausgangsleistung wird durch SHG eines gütegeschalteten Nd:YAG-Lasers in einem 18 mm langen LBO-Kristall vom Typ II erzielt.
    • Die Frequenzverdopplung eines diodengepumpten Nd:YLF-Lasers (>500μJ @ 1047nm, <7ns, 0-10KHz) erreicht über 40% Konversionseffizienz in einem 9mm langen LBO-Kristall.
    • Die VUV-Ausgabe bei 187,7 nm wird durch Summenfrequenzerzeugung erhalten.
    • 2 mJ/Puls beugungsbegrenzter Strahl bei 355 nm wird durch Verdreifachen der Intracavity-Frequenz eines gütegeschalteten Nd:YAG-Lasers erhalten.
    • Eine recht hohe Gesamtumwandlungseffizienz und ein abstimmbarer Wellenlängenbereich von 540–1030 nm wurden mit einem bei 355 nm gepumpten OPO erzielt.
    • OPA vom Typ I, gepumpt bei 355 nm mit einer Energieumwandlungseffizienz von Pumpe zu Signal von 30 %, wurde berichtet.
    • Typ-II-NCPM-OPO, gepumpt von einem XeCl-Excimer-Laser bei 308 nm, hat eine Umwandlungseffizienz von 16,5 % erreicht, und mit verschiedenen Pumpquellen und Temperaturabstimmungen können mäßig abstimmbare Wellenlängenbereiche erzielt werden.
    • Durch die Verwendung der NCPM-Technik wurde auch beobachtet, dass OPA vom Typ I, gepumpt durch die SHG eines Nd:YAG-Lasers bei 532 nm, einen breiten abstimmbaren Bereich von 750 nm bis 1800 nm durch Temperaturabstimmung von 106,5 ℃ bis 148,5 ℃ abdeckt.
    • Durch die Verwendung von Typ II NCPM LBO als optisch parametrischer Generator (OPG) und Typ I Critical Phase-Matched BBO als OPA wurden eine schmale Linienbreite (0,15 nm) und eine hohe Pump-zu-Signal-Energieumwandlungseffizienz (32,7 %) erzielt wenn es von einem 4,8 mJ, 30 ps Laser bei 354,7 nm gepumpt wird.Der Wellenlängenabstimmbereich von 482,6 nm bis 415,9 nm wurde entweder durch Erhöhen der Temperatur von LBO oder durch Drehen von BBO abgedeckt.

    Grundeigenschaften

    Kristallstruktur

    Orthorhombisch, Raumgruppe Pna21, Punktgruppe mm2

    Gitterparameter

    a = 8,4473 Å, b = 7,3788 Å, c = 5,1395 Å, Z = 2

    Schmelzpunkt

    Ungefähr 834℃

    Mohs-Härte

    6

    Dichte

    2,47 g/cm3

    Wärmeausdehnungskoeffizienten

    αx=10,8×10-5/K, αy=-8,8×10-5/K,αz=3,4×10-5/K

    Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten

    3,5 W/m/K

    Transparenzbereich

    160-2600nm

    Anpassbarer SHG-Phasenbereich

    551–2600 nm (Typ I) 790–2150 nm (Typ II)

    Thermoptischer Koeffizient (/℃, λ in μm)

    dnx/dT=-9,3X10-6
    dny/dT=-13,6X10-6
    dnz/dT = (–6,3–2,1λ) × 10–6

    Absorptionskoeffizienten

    <0,1 %/cm bei 1064 nm <0,3 %/cm bei 532 nm

    Winkelakzeptanz

    6,54 mrad·cm (φ, Typ I, 1064 SHG)
    15,27 mrad·cm (θ, Typ II, 1064 SHG)

    Temperaturakzeptanz

    4,7℃·cm (Typ I, 1064 SHG)
    7,5℃·cm (Typ II, 1064 SHG)

    Spektrale Akzeptanz

    1,0 nm·cm (Typ I, 1064 SHG)
    1,3 nm·cm (Typ II, 1064 SHG)

    Walk-Off-Winkel

    0,60° (Typ I 1064 SHG)
    0,12° (Typ II 1064 SHG)

     

    Technische Parameter
    Maßtoleranz (B ± 0,1 mm) x (H ± 0,1 mm) x (L + 0,5/-0,1 mm) (L≥ 2,5 mm) (B ± 0,1 mm) x (H ± 0,1 mm) x (L + 0,1/-0,1). mm) (L<2,5 mm)
    Klare Blende zentrale 90 % des DurchmessersKeine sichtbaren Streupfade oder -zentren bei Inspektion mit einem grünen 50-mW-Laser
    Ebenheit weniger als λ/8 bei 633 nm
    Wellenfrontverzerrung übertragen weniger als λ/8 bei 633 nm
    Fase ≤0,2 mm x 45°
    Chip ≤0,1 mm
    Kratzen/graben besser als 10/5 nach MIL-PRF-13830B
    Parallelität besser als 20 Bogensekunden
    Rechtwinkligkeit ≤5 Bogenminuten
    Winkeltoleranz △θ ≤ 0,25°, △φ ≤ 0,25°
    Schadensschwelle [GW/cm2 ] >10 für 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (nur poliert)>1 für 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (AR-beschichtet)>0,5 für 532nm, TEM00, 10ns, 10HZ (AR-beschichtet)